JP2022034281A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラックギヤの摺動効率を高めることができる駆動装置を提供する。【解決手段】本発明の駆動装置１は、上面側に歯面が設けられ駆動方向に沿って延びるラックギヤ２０Ａ，Ｂと、モータ本体、前記モータ本体に接続される伝達機構３０Ａ，Ｂおよび前記伝達機構に接続され中心軸線周りに回転し前記ラックギヤに噛み合うピニオンギヤを有するギヤドモータ２Ａ，Ｂと、前記ラックギヤを摺動可能に支持するフレーム１０と、を備える。前記フレームは、前記ラックギヤを上下方向一方側からガイドし前記ラックギヤの上下方向一方側への移動を制限するガイド面を有する。前記ラックギヤは、前記ガイド面と対向し前記駆動方向に沿って延びる対向面を有する。前記対向面には、前記駆動方向に沿って延びる凹溝３ｇ、又は幅方向両縁部に位置し前記駆動方向に沿って延びる凹状の段差部が設けられる。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置に関する。

近年、スマートフォン等の電子機器の薄型化が進む一方で、搭載されるギヤドモータには高出力化が求められている。特許文献１には、このような薄型の電子機器に搭載する高出力のギヤボックス装置が開示されている。

特開２０１９－４７５８９号公報

駆動装置として駆動対象物を平行移動させる場合、出力部分をラックギヤとしてモータの回転を平行運動に変換する構造が採用される。ラックギヤは例えばフレームによって摺動可能に支持される。また、ラックギヤには、フレーム側のガイド面に対向し摺動する対向面が設けられる。対向面の成形精度が低い場合、ラックギヤの摺動効率が低下する虞がある。

本発明の一つの態様は、ラックギヤの摺動効率を高めることができる駆動装置の提供を目的の一つとする。

本発明の一つの態様の駆動装置は、上面側に歯面が設けられ駆動方向に沿って延びるラックギヤと、モータ本体、前記モータ本体に接続される伝達機構および前記伝達機構に接続され中心軸線周りに回転し前記ラックギヤに噛み合うピニオンギヤを有するギヤドモータと、前記ラックギヤを摺動可能に支持するフレームと、を備える。前記フレームは、前記ラックギヤを上下方向一方側からガイドし前記ラックギヤの上下方向一方側への移動を制限するガイド面を有する。前記ラックギヤは、前記ガイド面と対向し前記駆動方向に沿って延びる対向面を有する。前記対向面には、前記駆動方向に沿って延びる凹溝、又は幅方向両縁部に位置し前記駆動方向に沿って延びる凹状の段差部が設けられる。

本発明の一つの態様によれば、ラックギヤの摺動効率を高めることができる駆動装置が提供される。

図１は、一実施形態の駆動装置の斜視図である。 図２は、一実施形態の駆動装置の断面図である。 図３は、一実施形態の駆動装置の分解図である。 図４は、一実施形態のフレームを斜め下方から見た斜視図である。 図５は、一実施形態の駆動装置の断面図である。 図６は、一実施形態の駆動装置の断面図である。 図７は、変形例１のラックギヤの斜視図である。 図８は、変形例２のラックギヤの斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る駆動装置１について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。以下の説明において特に断りのない限り、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２に平行な方向（Ｚ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、＋Ｚ側を単に「軸方向一方側」と呼び、－Ｚ側を単に「軸方向他方側」と呼ぶ。また、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２周りの周方向を単に「周方向」とよび、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２に対する径方向を単に「径方向」と呼ぶ。

さらに、本明細書の説明の簡易のために、Ｙ軸方向を単に上下方向と呼び、＋Ｙ軸方向を単に上側とよび、－Ｙ方向を単に下側と呼ぶ。なお、本明細書における上下方向は、説明の便宜のために設定する方向であって、駆動装置１の使用時の姿勢を限定するものではない。

図１は、一実施形態の駆動装置１の斜視図である。図２は、駆動装置１の断面図である。本実施形態の駆動装置１は、Ｙ軸方向に沿う寸法が抑制された薄型の電子機器に搭載される。

図１に示すように、駆動装置１は、第１のギヤドモータ２Ａと、第２のギヤドモータ２Ｂと、ラックギヤ３と、フレーム１０と、アタッチメント４０と、を備える。

第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂは、Ｚ軸方向に沿って延びる円柱状である。第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂは、Ｘ軸方向に隣り合って配置される。

図２に示すように、第１のギヤドモータ２Ａは、第１の中心軸線Ｊ１に沿って延びる。また、第２のギヤドモータ２Ｂは、第２の中心軸線Ｊ２に沿って延びる。第１の中心軸線Ｊ１と第２の中心軸線Ｊ２とは、互いに平行に延びる。

第１のギヤドモータ２Ａは、第１のモータ本体２０Ａと、第１のモータ本体２０Ａに接続される第１の遊星歯車機構（第１の伝達機構）３０Ａと、第１の遊星歯車機構３０Ａに接続される第１のピニオンギヤ５Ａと、を有する。第１のモータ本体２０Ａのモータシャフト２９、第１の遊星歯車機構３０Ａおよび第１のピニオンギヤ５Ａは、第１の中心軸線Ｊ１周りを回転する。

同様に、第２のギヤドモータ２Ｂは、第２のモータ本体２０Ｂと、第２のモータ本体２０Ｂに接続される第２の遊星歯車機構（第２の伝達機構）３０Ｂと、第２の遊星歯車機構３０Ｂに接続される第２のピニオンギヤ５Ｂと、を有する。第２のモータ本体２０Ｂのモータシャフト２９、第２の遊星歯車機構３０Ｂおよび第２のピニオンギヤ５Ｂは、第２の中心軸線Ｊ２周りを回転する。

第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、各中心軸線（すなわち第１の中心軸線Ｊ１又は第２の中心軸線Ｊ２）に沿って延びる。第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、全体として各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心とする円柱状である。本実施形態において、第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、ステッピングモータである。

第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２周りに回転するロータ２１と、ロータ２１を径方向外側から囲むステータ２２と、さらにステータ２２を径方向外側から囲むモータケース２３と、を有する。ロータ２１は、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２に沿って延びるモータシャフト２９を有する。

第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂのモータシャフト２９に接続される。第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂから出力された動力を減速して第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂに伝える減速機構である。本実施形態において、第１の遊星歯車機構３０Ａの減速比と、第２の遊星歯車機構３０Ｂの減速比とは、互いに等しい。

第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ、ギヤハウジング３９と、第１太陽ギヤ３３ａと、３つの第１遊星ギヤ３３ｂと、第１キャリア３１と、３つの第２遊星ギヤ３４ｂと、第２キャリア３２と、３つの第３遊星ギヤ３５ｂと、第３キャリア３６と、を有する。

ギヤハウジング３９は、フレーム１０に固定される。すなわち、第１および第２の遊星歯車機構３０Ａ、３０Ｂは、ギヤハウジング３９においてフレーム１０に支持される。ギヤハウジング３９は、内歯ギヤ３９ａと、軸受部３９ｄと、を有する。

内歯ギヤ３９ａは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として軸方向に延びる筒状である。内歯ギヤ３９ａは、第１遊星ギヤ３３ｂ、第２遊星ギヤ３４ｂおよび第３遊星ギヤ３５ｂに噛み合う。軸受部３９ｄは、内歯ギヤ３９ａの軸方向他方側の端部に位置する。軸受部３９ｄは、中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として筒状に延びる。軸受部３９ｄの内周面には滑り軸受が装着される。軸受部３９ｄは、後述する円柱部３６ｆを回転可能に支持する。

第１太陽ギヤ３３ａは、モータシャフト２９に固定され、モータシャフト２９とともに各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。３つの第１遊星ギヤ３３ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に等間隔に配置される。３つの第１遊星ギヤ３３ｂは、第１太陽ギヤ３３ａに噛み合う。３つの第１遊星ギヤ３３ｂは、第１太陽ギヤ３３ａの回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周りを公転回転する。

第１キャリア３１は、第１円盤部３１ｂと、３本の第１サブシャフト３１ａと、第２太陽ギヤ３１ｃと、を有する。第１円盤部３１ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として径方向に延びる。３本の第１サブシャフト３１ａは、第１円盤部３１ｂから軸方向一方側に延びる。第２太陽ギヤ３１ｃは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として第１円盤部３１ｂから軸方向他方側に延びる。

３本の第１サブシャフト３１ａは、それぞれ第１遊星ギヤ３３ｂを回転可能に支持する。第１キャリア３１は、３つの第１遊星ギヤ３３ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

第２太陽ギヤ３１ｃは、第１キャリア３１の一部であるため、第１遊星ギヤ３３ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

３つの第２遊星ギヤ３４ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に等間隔に配置される。３つの第２遊星ギヤ３４ｂは、第２太陽ギヤ３１ｃに噛み合う。３つの第２遊星ギヤ３４ｂは、第２太陽ギヤ３１ｃの回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に公転回転する。

第２キャリア３２は、第２円盤部３２ｂと、３本の第２サブシャフト３２ａと、第３太陽ギヤ３２ｃと、を有する。第２円盤部３２ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として径方向に延びる。３本の第２サブシャフト３２ａは、第２円盤部３２ｂから軸方向一方側に延びる。第３太陽ギヤ３２ｃは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として第２円盤部３２ｂから軸方向他方側に延びる。

３本の第２サブシャフト３２ａは、それぞれ第２遊星ギヤ３４ｂを回転可能に支持する。第２キャリア３２は、３つの第２遊星ギヤ３４ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

第３太陽ギヤ３２ｃは、第２キャリア３２の一部であるため、第２遊星ギヤ３４ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

３つの第３遊星ギヤ３５ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に等間隔に配置される。３つの第３遊星ギヤ３５ｂは、第３太陽ギヤ３２ｃに噛み合う。３つの第３遊星ギヤ３５ｂは、第３太陽ギヤ３２ｃの回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２の周方向に公転回転する。

第３キャリア３６は、第３円盤部３６ｂと、３本の第３サブシャフト３６ａと、出力部３６ｃと、を有する。第３円盤部３６ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として径方向に延びる。３本の第３サブシャフト３６ａは、第３円盤部３６ｂから軸方向一方側に延びる。出力部３６ｃは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として第３円盤部３６ｂから軸方向他方側に延びる。

３本の第３サブシャフト３６ａは、それぞれ第３遊星ギヤ３５ｂを回転可能に支持する。第３サブシャフト３６ａは、３つの第３遊星ギヤ３５ｂの公転回転に伴い、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として回転する。

出力部３６ｃは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として延びる円柱部３６ｆと、円柱部３６ｆの先端面から軸方向に沿って延びる嵌合軸部（凸部）３７と、を有する。円柱部３６ｆは、ギヤハウジング３９の軸受部３９ｄによって回転可能に支持される。また、出力部３６ｃの軸方向他方側（－Ｚ側）を向く端面には、保持穴３６ｄが設けられる。保持穴３６ｄには、シャフト３６ｐが挿入される。

第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として配置される。第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂには、軸方向に貫通する貫通孔５ｈが設けられる。貫通孔５ｈには、シャフト３６ｐが挿入される。

シャフト３６ｐは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２を中心として延びる。シャフト３６ｐの軸方向一方側の端部は、出力部３６ｃに支持され、軸方向他方側の端部は、軸受６を介してアタッチメント４０に支持される。シャフト３６ｐは、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの各中心軸線Ｊ１、Ｊ２周りの回転を補助する。

第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの軸方向一方側（＋Ｚ側）を向く面には、嵌合凹部３８が設けられる。嵌合凹部３８には、嵌合軸部３７が挿入される。これにより、第１のピニオンギヤ５Ａは、第１の遊星歯車機構３０Ａを介して、第１のモータ本体２０Ａに回転させられる。同様に、第２のピニオンギヤ５Ｂは、第２の遊星歯車機構３０Ｂを介して、第２のモータ本体２０Ｂに回転させられる。

図１に示すように、ラックギヤ３は、上下方向を板厚方向とする板状である。ラックギヤ３は、ＭＩＭ（Metal Injection Molding、金属粉末射出成形）によって成形される。第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂは、各中心軸線Ｊ１、Ｊ２と直交する方向（本実施形態においてＸ軸方向）に隣り合って配置される。ラックギヤ３は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂが並ぶ方向（Ｘ軸方向）に沿って直線状に延びる。

ラックギヤ３は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂに対し下側に位置する。ラックギヤ３は、上面３ａ側に歯面３ｋが設けられる。第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂは、上下方向においてラックギヤ３に対向して噛み合う。

ラックギヤ３は、第１のピニオンギヤ５Ａおよび第２のピニオンギヤ５Ｂに噛み合う。ラックギヤ３は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂから出力される動力が伝わることで、Ｘ軸方向に沿って移動する。

以下の説明において、ラックギヤ３が駆動する方向を駆動方向と呼ぶ。すなわち、ラックギヤ３は、駆動方向に沿って延びる。本実施形態において、駆動方向は、Ｘ軸方向に一致する。また、Ｚ軸方向について、ラックギヤ３の幅方向と呼ぶ場合がある。

本実施形態の駆動装置１によれば、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂによって１つの駆動対象であるラックギヤ３を駆動する。このため、駆動装置１は、ラックギヤ３を高主力で駆動することができる。加えて、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの回転を平行運動に変換することができる。

本実施形態の駆動装置１によれば、第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂは、Ｘ軸方向に沿って並んで配置される円柱状である。このため、駆動装置１の高さ方向（Ｙ軸方向）の寸法を抑制することができ、駆動装置１をＹ軸方向に薄型の電子機器に搭載しやすくなる。すなわち、本実施形態によれば、第１および第２のモータ本体２０Ａ、２０Ｂを用いることで駆動装置１の出力を確保しつつ、Ｙ軸方向の寸法を抑制できる。また、ステータを軸方向に積層する場合と比較して、ロータマグネットを軸方向に沿って長くする必要がなく、衝撃等が加わった場合であっても、ロータマグネットの損傷を抑制できる。

ラックギヤ３は、上側を向く上面３ａと、下側を向く下面３ｂとを有する。上面３ａ側に設けられる歯面３ｋは、ラックギヤ３の駆動方向に沿って並ぶ。

ラックギヤの上面３ａには、歯面３ｋの幅方向両側に配置される対向面３ｆが設けられる。対向面３ｆは、上側を向く面である。すなわち、フレーム１０は、歯面３ｋの幅方向両側にそれぞれ配置される一対の対向面３ｆを有する。対向面３ｆは、ラックギヤ３の駆動方向に沿って延びる。

対向面３ｆには、駆動方向に沿って延びる凹溝３ｇが設けられる。本実施形態において、一対の対向面３ｆには、それぞれ凹溝３ｇが１つずつ設けられる。凹溝３ｇは、上側に開口する。凹溝３ｇは、対向面３ｆの幅方向中央に位置する。凹溝３ｇは、対向面３ｆの駆動方向の全域に一様に延びる。

上述したように、本実施形態のラックギヤ３は、ＭＩＭによって成形される成型品である。このため、ラックギヤ３には、成型時に生じるエジェクタピンの痕跡３ｔが残留する。

本実施形態において、エジェクタピンの痕跡３ｔは、対向面３ｆに設けられる。本実施形態において、エジェクタピンの痕跡３ｔは、凹溝３ｇに設けられる。痕跡３ｔは、凹溝３ｇの底面において凹状に成形される。また、痕跡３ｔは、凹溝３ｇの側面において筋状に形成される。複数の痕跡３ｔは、ラックギヤ３の駆動方向に沿って等間隔に並ぶ。エジェクタピンを、ラックギヤ３の歯面３ｋが設けられる上側に配置することで、ラックギヤ３を金型から円滑に離脱することができる。

下面３ｂの幅方向両縁部には、凹状の段差部４がそれぞれ設けられる。段差部４は、駆動方向に沿って延びる。段差部４は、下側を向く第１段差面４ａと、ラックギヤ３の幅方向外側を向く第２段差面４ｂと、を有する。第１段差面４ａは、ラックギヤ３の下面３ｂより上側に位置する。ラックギヤ３の幅方向一方側および他方側の第１段差面４ａは、互いに同一平面上に位置する。

図３は、駆動装置１の分解図である。
フレーム１０は、第１のギヤドモータ２Ａおよび第２のギヤドモータ２Ｂを支持する。フレーム１０には、アタッチメント４０が固定される。フレーム１０は、ラックギヤ３を摺動可能に支持する。

フレーム１０は、複数（本実施形態では２つ）のハウジング部１１と、支持枠部１２と、複数の固定部１５と、を有する。フレーム１０は、ＭＩＭによって成形される。

２つのハウジング部１１は、それぞれ第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂを支持する。ハウジング部１１は、上側に開口する。ハウジング部１１は、開口内に第１又は第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂを収容しに固定される。本実施形態において、２つのハウジング部１１は、Ｘ軸方向に並んで配置される。

固定部１５は、上下方向と直交する平面（ＸＺ平面）に沿う板状である。固定部１５には、板厚方向に貫通する固定孔１５ａが設けられる。固定孔１５ａには、駆動装置１を外部部材（例えば、駆動装置１が格納される電子機器の筐体）に固定するためのネジが挿入される。フレーム１０は、固定部１５において、外部部材に固定される。

支持枠部１２は、２つのハウジング部１１に対し軸方向他方側（－Ｚ側）に配置される。支持枠部１２は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂを四方から囲む枠状である。支持枠部１２に囲まれた平面視矩形状の包囲空間は、上下方向に開口する。支持枠部１２は、上下方向を開口方向とする上側開口部および下側開口を有する。下側開口部は、ラックギヤ３によって覆われる。また、上側開口部には、アタッチメント４０が挿入される。

図３に示すように、アタッチメント４０は、支持枠部１２の内部に挿入され支持枠部１２に固定される。これにより、アタッチメント４０は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの周囲においてフレーム１０を補強する。アタッチメント４０は、軸受６を保持する。すなわち、アタッチメント４０は、軸受６を介して、シャフト３６ｐを回転可能に支持する。本実施形態のアタッチメント４０は、ＭＩＭによって成形される。

支持枠部１２は、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂの軸方向一方側（＋Ｚ側）に位置する第１包囲壁（ガイド壁）１３ａと、軸方向他方側（－Ｚ側）に位置する第２包囲壁（ガイド壁）１３ｂと、ラックギヤ３の駆動方向一方側（－Ｘ側）に位置する第３包囲壁（接続壁部）１３ｃと、ラックギヤ３の駆動方向他方側（＋Ｘ側）に位置する第４包囲壁（接続壁部）１３ｄと、を有する。すなわち、フレーム１０は、上下方向から見て矩形状に配置される第１～第４包囲壁１３ａ～１３ｄを有する。

第１包囲壁１３ａと第２包囲壁１３ｂとは、ラックギヤ３の駆動方向に沿って延びる。第１包囲壁１３ａと第２包囲壁１３ｂとは、ラックギヤ３の幅方向において互いに対向する。第１包囲壁１３ａには、上側に開口する一対の切欠１６が設けられる。一対の切欠１６には、それぞれ第１および第２のギヤドモータ２Ａ、２Ｂの軸受部３９ｄが挿入される。

図４は、フレーム１０を斜め下方から見た斜視図である。
第１包囲壁１３ａおよび第２包囲壁１３ｂは、ラックギヤ３の幅方向両側に位置する。すなわち、ラックギヤ３は、幅方向両側から第１包囲壁１３ａおよび第２包囲壁１３ｂに挟み込まれる。

第１包囲壁１３ａおよび第２包囲壁１３ｂは、下端部からそれぞれラックギヤ３の幅方向内側に突出するラックガイド部１４を有する。すなわち、フレーム１０は、一対のラックガイド部１４を有する。ラックガイド部１４は、ラックギヤ３の駆動方向に沿って延びる。一対のラックガイド部１４は、ラックギヤ３のそれぞれ異なる段差部４の第１段差面４ａの一部を覆う。

ラックガイド部１４は、突出方向先端に位置する第２ガイド面１４ｂを有する。第２ガイド面１４ｂは、ラックギヤ３の駆動方向に沿って延びる平坦面である。一対のラックガイド部１４の第２ガイド面１４ｂ同士は、ラックギヤ３の幅方向において互いに対向する。

一対のラックガイド部１４は、支持枠部１２の下側開口部に位置する。一対のラックガイド部１４は、それぞれ互いに向き合う方向に突出する。また、一対のラックガイド部１４は、それぞれ一様な断面でラックギヤ３が延びる方向（Ｘ軸方向）に沿って並行に延びる。

図５および図６は、ラックギヤ３の段差部４を含む駆動装置１の断面図である。図５は、第１の中心軸線Ｊ１に沿う駆動装置１の断面図であり、図６は、駆動方向に沿う駆動装置１の断面図である。

図６に示すように、ラックガイド部１４は、ラックギヤ３に対し下側に位置する。ラックガイド部１４は、複数（本実施形態において２つ）の摺動台座１４ａを有する。複数の摺動台座１４ａは、ラックギヤ３の駆動方向に沿って並ぶ。摺動台座１４ａは、上側に突出する。

摺動台座１４ａは、の上端には上側を向く摺動面１４ｆが設けられる。複数の摺動台座１４ａの摺動面１４ｆは、同一平面上に配置される。摺動面１４ｆは、上下方向においてラックギヤ３の第１段差面４ａと対向して接触する。ラックガイド部１４は、摺動面１４ｆにおいてラックギヤ３を下側から摺動可能に支持する。これにより、支持枠部１２は、ラックギヤ３のＸ軸方向に沿う移動をガイドする。

第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂからラックギヤ３への動力伝達によって、ラックギヤ３は第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂから下側の力を受ける。本実施形態によれば、ラックガイド部１４は、摺動台座１４ａの摺動面１４ｆにおいてラックギヤ３の第１段差面４ａを支持する。これにより、ラックギヤ３とラックガイド部１４との摺動部の面積を制限し、摩擦抵抗を低減できる。さらに、摺動面１４ｆの面積を制限することで、寸法管理および表面粗さの管理を行う領域を制限することができる。このため、切削等による追加工を行い、摺動面１４ｆの寸法精度を高めるとともに表面性状を改善し、ラックギヤ３とラックガイド部１４と摩擦抵抗を低減できる。

本実施形態において、複数の摺動面１４ｆのうち一部は、第１の中心軸線Ｊ１の直下に位置する。同様に、複数の摺動面１４ｆのうち一部は、第２の中心軸線Ｊ２の直下に位置する。摺動面１４ｆは、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂからラックギヤ３に伝わる下側の力を受ける。摺動面１４ｆが、第１および第２の中心軸線Ｊ１、Ｊ２の直下に配置されることで、ラックギヤ３の撓みを抑制でき、ラックギヤ３の摺動効率を高めることができる。

図５に示すように、ラックガイド部１４の第２ガイド面１４ｂは、ラックギヤ３の幅方向において、ラックギヤ３の第２段差面４ｂと対向して第２段差面４ｂをガイドする。ラックガイド部１４は、ラックギヤ３の幅方向の移動を制限する。これにより、ラックガイド部１４は、ラックギヤ３を効率的に平行移動させることができる。

図４に示すように、第３包囲壁１３ｃと第４包囲壁１３ｄとは、ラックギヤ３の幅方向に沿って延びる。第３包囲壁１３ｃと第４包囲壁１３ｄとは、ラックギヤ３の駆動方向において互いに対向する。すなわち、第３包囲壁１３ｃおよび第４包囲壁１３ｄは、駆動方向に並ぶ。第３包囲壁１３ｃおよび第４包囲壁１３ｄは、ラックギヤ３の上側に位置する。第３包囲壁１３ｃおよび第４包囲壁１３ｄは、第１包囲壁１３ａと第２包囲壁１３ｂとを互いに繋ぐ。これにより、第１～第４包囲壁１３ａ～１３ｄは、互いに剛性が高められる。

第３包囲壁１３ｃおよび第４包囲壁１３ｄの下面には、それぞれラックギヤ３を上側からガイドする一対の第１ガイド面（ガイド面）１３ｆが設けられる。一対の第１ガイド面１３ｆ同士は、ラックギヤ３の幅方向に並ぶ。第１ガイド面１３ｆは、平坦面である。

図６に示すように、第１ガイド面１３ｆは、ラックギヤ３の対向面３ｆの直上に位置する。第３包囲壁１３ｃおよび第４包囲壁１３ｄは、ラックギヤ３の動作を上側からガイドする。すなわち、第３包囲壁１３ｃおよび第４包囲壁１３ｄの第１ガイド面１３ｆは、ラックギヤ３の動作を上側からガイドする。なお、ラックギヤ３が、第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂから動力を伝達され第１および第２のピニオンギヤ５Ａ、５Ｂから下向きの力を受ける際、第１ガイド面１３ｆと対向面３ｆとの間には、若干の隙間が生じる。また、ラックギヤ３が駆動対象から力を受ける場合などには、第１ガイド面１３ｆと対向面３ｆとは、互いに摺動する。

上述したように、本実施形態の対向面３ｆには、凹溝３ｇが設けられる。本実施形態のラックギヤ３には、それぞれ１つの凹溝３ｇが設けられる一対の対向面３ｆが設けられる。このため、ラックギヤ３と第１ガイド面１３ｆとの接触部は、合計４本の筋状で駆動方向に延びる。

対向面３ｆに凹溝３ｇが設けられない場合、ラックギヤ３の幅方向において、対向面３ｆの成形精度の低下が、第１ガイド面１３ｆと対向面３ｆとの摩擦抵抗の増大を招きやすい。本実施形態によれば、対向面３ｆに、ラックギヤ３の駆動方向に沿って延びる凹溝３ｇを設けることで、対向面３ｆの幅方向寸法を小さくすることができる。このため、ラックギヤ３の成形精度が低い場合であっても、第１ガイド面１３ｆと対向面３ｆとの接触面積が制限されることで摩擦抵抗を低減できる。したがって、対向面３ｆに研磨等を行うことなく、摺動効率を高めることができ、駆動装置１を安価に製造できる。

なお、本実施形態では、凹溝３ｇが設けられる面は、上側を向く対向面３ｆである。しかしながら凹溝３ｇが設けられる面が、下側を向く面であっても、上述の効果を得ることができる。すなわち、凹溝３ｇが設けられる面は、本実施形態では、第１ガイド面１３ｆと対向する面であるが、ラックギヤを上下方向一方側からガイドしラックギヤの上下方向一方側への移動を制限する面（本実施形態の第１ガイド面１３ｆ）と対向する面であればよい。したがって、凹溝３ｇは、例えば、第１段差面４ａに設けられていてもよい。

本実施形態によれば、凹溝３ｇには、エジェクタピンの痕跡３ｔが設けられる。エジェクタピンは、歯面３ｋ側に設けることで金型からの歯面３ｋの離型をスムーズに行わせるものである。このため、エジェクタピンの痕跡３ｔは、ラックギヤ３の歯面３ｋが設けられる面（上面）側に配置することが望ましく、幅方向寸法の範囲内では、対向面３ｆ以外の場所に配置され難い。エジェクタピンの痕跡３ｔは、その周囲に対して若干凹んで成形される。エジェクタピンの痕跡３ｔを対向面３ｆに配置すると、痕跡３ｔに由来する段差が摺動時の抵抗となる虞がある。本実施形態によれば、痕跡３ｔを凹溝３ｇに配置することで、痕跡３ｔが対向面３ｆに表出することがない。これにより、エジェクタピンによりラックギヤ３の成型をスムーズに行うとともに、エジェクタピンの痕跡３ｔが摺動時の抵抗となることを抑制できる。

本実施形態によれば、対向面３ｆが歯面３ｋの幅方向両側にそれぞれ配置され、凹溝３ｇがそれぞれの対向面３ｆに設けられる。このため、歯面３ｋの幅方向両側で、ラックギヤ３をフレーム１０に対して安定的に摺動させることができる。また、凹溝３ｇにエジェクタピンの痕跡３ｔを配置する場合には、ラックギヤ３を金型からスムーズに離脱させることができる。

本実施形態によれば、凹溝３ｇは、ラックギヤ３の可動域の全域に延びる。このため、凹溝３ｇの縁部が、第１ガイド面１３ｆとの摺動時の抵抗となることを抑制することができる。なお、ここで、ラックギヤ３の可動域の全域とは、対向面３ｆに対し第１ガイド面１３ｆが摺動し得る摺動方向の全領域を意味する。

本実施形態によれば、フレーム１０は、ラックギヤ３を、下側から摺動面１４ｆで支持し、上側から第１ガイド面１３ｆでガイドする。このため、ラックギヤ３が、フレーム１０から離脱することが抑制することができる。特に本実施形態において、摺動面１４ｆおよび第１ガイド面１３ｆは、１つの部材（フレーム１０）に設けられる。このため、摺動面１４ｆと第１ガイド面１３ｆとの相対的な寸法精度を高めやすく、ラックギヤ３の摺動効率を高めることができる。

（変形例１）
図７は、上述の実施形態のラックギヤとして採用可能な変形例１のラックギヤ１０３の斜視図である。本変形例のラックギヤ１０３は、上述の実施形態と比較して凹溝３ｇに代えて段差部１０３ｇが設けられる点が異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

上述の実施形態と同様に、ラックギヤ１０３の対向面１０３ｆは、第１ガイド面１３ｆ（図６等参照）と対向し駆動方向に沿って延びる。また、本変形例において、対向面１０３ｆには、ラックギヤ１０３の幅方向両縁部に位置し駆動方向に沿って延びる凹状の段差部１０３ｇが設けられる。これにより、上述の実施形態と同様に、対向面１０３ｆの幅方向寸法が小さくなり、ラックギヤ１０３の平面度が低い場合であっても摺動効率を高めることができる。また、上述の実施形態と同様に、段差部１０３ｇにエジェクタピンの痕跡１０３ｔを設けることで、エジェクタピンの痕跡１０３ｔが摺動時の抵抗となることを抑制できる。

（変形例２）
図８は、上述の実施形態のラックギヤとして採用可能な変形例２のラックギヤ２０３の斜視図である。本変形例のラックギヤ２０３は、上述の実施形態と比較して凹溝３ｇが複数設けられる点が主に異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

上述の実施形態と同様に、ラックギヤ２０３の対向面２０３ｆは、第１ガイド面１３ｆ（図６等参照）と対向し駆動方向に沿って延びる。また、本変形例の対向面２０３ｆにおいて、凹溝２０３ｇは、ラックギヤ２０３の駆動方向に沿って離散的に複数並ぶ。本変形例においても、対向面２０３ｆと第１ガイド面１３ｆとの接触面積を制限することができるため、ラックギヤ２０３の駆動効率を高める一定の効果を得ることができる。また、上述の実施形態と同様に、複数の凹溝２０３ｇのうち少なくとも一部にエジェクタピンの痕跡２０３ｔを設けることで、エジェクタピンの痕跡２０３ｔが摺動時の抵抗となることを抑制できる。
なお、本変形例では、複数の凹溝２０３ｇが設けられる場合について説明した。しかしながら、変形例１として説明した段差部１０３ｇが、ラックギヤの駆動方向に沿って離散的に並んでいてもよい。

以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

１…駆動装置、２Ａ、２Ｂ…ギヤドモータ、３，１０３，２０３…ラックギヤ、３ａ…上面、３ｆ，１０３ｆ，２０３ｆ…対向面、３ｇ，２０３ｇ…凹溝、３ｋ…歯面、３ｔ，１０３ｔ，２０３ｔ…痕跡、１０３ｇ…段差部、１０…フレーム、１３ｆ…第１ガイド面、２０Ａ、２０Ｂ…モータ本体、３０Ａ、３０Ｂ…遊星歯車機構（伝達機構）、Ｊ１、Ｊ２…中心軸線

Claims (6)

1. 上面側に歯面が設けられ駆動方向に沿って延びるラックギヤと、
   モータ本体、前記モータ本体に接続される伝達機構および前記伝達機構に接続され中心軸線周りに回転し前記ラックギヤに噛み合うピニオンギヤを有するギヤドモータと、
   前記ラックギヤを摺動可能に支持するフレームと、を備え、
   前記フレームは、前記ラックギヤを上下方向一方側からガイドし前記ラックギヤの上下方向一方側への移動を制限するガイド面を有し、
   前記ラックギヤは、前記ガイド面と対向し前記駆動方向に沿って延びる対向面を有し、
   前記対向面には、前記駆動方向に沿って延びる凹溝、又は幅方向両縁部に位置し前記駆動方向に沿って延びる凹状の段差部が設けられる、
   駆動装置。
2. 前記ラックギヤは、成形品であり、
   前記対向面は、上側を向く面であり、
   前記凹溝又は段差部には、エジェクタピンの痕跡が設けられる、
   請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記対向面は、前記歯面の幅方向両側にそれぞれ配置され、
   前記凹溝又は段差部は、それぞれの前記対向面に設けられる、
   請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記凹溝又は段差部は、前記対向面に対し前記ガイド面が摺動し得る全領域に延びる、
   請求項１～３の何れか一項に記載の駆動装置。
5. 前記凹溝又は段差部は、前記駆動方向に沿って離散的に複数並ぶ、
   請求項１～３の何れか一項に記載の駆動装置。
6. 複数の前記ギヤドモータを有し、それぞれの前記ギヤドモータの前記ピニオンギヤが、前記ラックギヤに噛み合う、
   請求項１～５の何れか一項に記載の駆動装置。

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